En SwRI-ledd studie identifierar plymer av luftburet damm som kommer från källor inuti raviner vid Mars Russell krater megadune under Mars våren. Plymfenomenen stödjer hypotesen att CO2-isblock som lossnat genom att ventilera ut CO2-gas aktivt glider nedåt under våren, omfördelning av damm. Luftburna plymer observerades i HiRISE och CTX optiska bilder som förvärvades av Mars Reconnaissance Orbiter 2007, 2012 och 2016 Kredit:NASA/JPL/Malin Space Systems (CTX) &NASA/JPL/University of Arizona (HiRISE)]
En forskare från Southwest Research Institute (SwRI) undersökte 11 års bilddata från Mars för att förstå de säsongsbetonade processerna som skapar linjära raviner på sluttningarna av megadunen i Russell-kratern på Mars. I tidiga vårbilder, fångade av två olika kameror på Mars Reconnaissance Orbiter, SwRI:s Dr. Cynthia Dinwiddie lade märke till luftburna plymer av dammigt material associerade med de linjära sanddynerna på sanddynens medvindssluttning. Dessa ledtrådar pekar på aktiva processer som involverar bitar av frusen CO 2 , eller torris, glider nerför sanddynen, sparkar upp sand och damm längs vägen.
Russell krater, på Mars, är hem för den största kända sanddynen i solsystemet, tillhandahåller en ofta avbildad lokal för att studera modern ytaktivitet på den röda planeten.
"Under två decennier, planetforskare har haft många idéer om hur och när mycket länge, smala raviner bildade på frostpåverkade sanddyner på Mars, sa Dinwiddie, första författare till en artikel som beskriver ny forskning som har godkänts för publicering i tidskriften Geofysiska forskningsbrev . "Initialt, forskare trodde att linjära sanddyner var rester av en gammal tid när klimatet på Mars stödde flytande vatten på dess yta. Sedan, upprepad bildtagning visade att förändringar skedde nu, när Mars är kall och torr. Flera hypoteser har sedan dess föreslagits, vanligtvis involverar antingen CO 2 is eller vattenis."
Andra forskare hittade bilder som visar ljus CO 2 isblock i vila i klittbrunnar, vilket tyder på ett orsakssamband mellan blocken och ravinerna.
"I det här pappret, vi erbjuder övertygande nya bevis för att ventilering av CO 2 gas frigör CO 2 isblock som hugger och modifierar linjära sanddyner, Dinwiddie sa. "Medan spårmängder av säsongsmässigt kondenserat vatten är närvarande, den beter sig som en oskyldig åskådare, inte deltar aktivt i processerna, " sa medutredaren Dr. Tim Titus från U.S. Geological Survey.
Dessa luftburna plymer av dammigt material belägna på motvindssluttningen av denna Mars megadun var en viktig ledtråd, så att en SwRI-forskare kan härleda att bitar av frusen CO 2 , eller torris, glida nerför ravinerna på våren, sparkar upp sand och damm. Medan du aktivt glider CO 2 isblock kan inte iakttas på denna bild, täta moln av skräp döljer troligen mobila isblock. HiRISE Kredit:NASA/JPL/University of Arizona
Under den dystra hösten och vintern på mars, kalla temperaturer kondenserar en del av CO 2 atmosfär på dynfältets yta, skapa isavlagringar. Tidigare forskning har visat att på vintern och tidigt på våren, den genomskinliga plattan av CO 2 is tillåter strålning från solen att värma den mörka sanden under isen, vilket får en del is att övergå till gas (eller sublimera) och bli trycksatt i kontaktzonen. Denna trycksatta CO 2 gas strömmar ut till atmosfären via svaga zoner i isen, även utvisar sand och damm i en gasstråle.
Det utsprutade materialet faller tillbaka till ytan och bildar mörka fläckar runt ventilen. Denna forskning föreslår att när säsongen går på, repetitiv ventilering bryter upp isen i diskreta block på branta sluttningar nära toppen av dynen. Avluftningsgas tar så småningom bort blocken, och skickar dem att glida nedför, fördjupa och modifiera befintliga raviner eller hugga in nya.
De luftburna plymerna består av fint damm som störs av glidblocket, medan grovt damm återavsätts nära ravinerna, skapa en säsongsbetonad, relativt ljusa fransar runt aktiva raviner. De avgasande isblocken rensar tillfälligt damm från den mörka ravinsanden, vilket resulterar i avkännande ljusstyrka (albedo) variationer i och runt raviner.
"Vi observerar detta ljusa fransmönster runt aktiva raviner under en kort tidsperiod, säga, motsvarande de tre sista veckorna i oktober, som är tidigt till mitten av våren på jordens södra halvklot, ", sa Dinwiddie. "Kort efter det här vårlovet, "Mars" dammiga atmosfär täcker området med en mer homogen fasad, störs endast av dammjäklar under senvåren och sommaren."
SwRI ledde detta program, med termisk modellering av is och damm tillhandahållen av Titus och U.S. Geological Survey. Ett bidrag från NASAs Mars Data Analysis Program finansierade denna 12-månaders pilotstudie av säsongsbetonade dynprocesser i Russell-kratern. Dinwiddie och Titus har föreslagit att utvidga denna forskning till andra kratrar på Mars södra halvklot, där kratrar ger lågt liggande fällor för sand att samlas och bilda frostpåverkade dynfält.
